• 제목/요약/키워드: Spherical Aberration

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CCTV용 6-60 렌즈의 설계 및 특성 (Design and Characteristics of 6-60 Lens for CCTV)

  • 한두희
    • 중소기업융합학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.85-91
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    • 2016
  • 이 논문의 목적은 낮은 화소 수나 어두운 렌즈를 사용하는 CCTV는 자동차의 번호판이나 범죄자를 인식하기 어렵기 때문에 화소수를 높이고 밝은 렌즈를 사용하기 위함이다. 구면수차와 왜곡수차를 줄이기 위하여 2매의 비구면 렌즈를 적용하고 300만 화소에 적절한 줌렌즈의 설계와 이에 의한 특성을 제시하였다. 초점거리는 6-60mm를 적용하였고 F수는 1.2를 구현하였다. 적외선 보정을 실시하여 주야 초점거리가 같도록 설계하였다. 결과적으로 이 규격은 6-60mm 10배줌 렌즈의 규격 중 가장 우수하다. 이 렌즈를 적용한다면 50m거리에서 얼굴이나 차번호의 인식이 가능하다. 향후 이 렌즈의 자동화 구현이 필요하다.

Hybrid 비구면 렌즈를 이용한 Eye glass Display용 광학시스템의 최적화 (Optimization of optical design for Eye Glass Display using hybrid aspheric lens)

  • 김태하;박광범;박영수;김휘운;석종민;문현찬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자 분야
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    • pp.123-126
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    • 2005
  • Eye Glass Display (EGD) with microdisplay to realize the virtual display can make the large screen, so virtual image has been developed by using microdisplay panel. This paper shows study of low cost lens design and simulation for microdisplay system with 0.6"LCoS panel. Lens design optimized consider to spherical aberration, astigmatism, distortion, and chromatic aberration. Code V is used and it designed an aspheric lens about exit pupil 6mm, eye relief 20mm and 35 degree of field of view (FOV). With the application this aspheric lens to liquid crystal on silicon (LCOS) type's microdisplay, virtual image showed 50 inch at 2m. One side of the aspheric lens was constituted from diffractive optical element (DOE) for the improvement in a performance. It had less than 2.5% of distortion value and modulation transfer function in axial had 20% of resolution with 32 lp/mm spatial frequency. The optical system is suitable for display of 15.6 mm-diagonal with SVGA.

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Parameterized Modeling of Spatially Varying PSF for Lens Aberration and Defocus

  • Wang, Chao;Chen, Juan;Jia, Hongguang;Shi, Baosong;Zhu, Ruifei;Wei, Qun;Yu, Linyao;Ge, Mingda
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권2호
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    • pp.136-143
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    • 2015
  • Image deblurring by a deconvolution method requires accurate knowledge of the blur kernel. Existing point spread function (PSF) models in the literature corresponding to lens aberrations and defocus are either parameterized and spatially invariant or spatially varying but discretely defined. In this paper, a parameterized model is developed and presented for a PSF which is spatially varying due to lens aberrations and defocus in an imaging system. The model is established from the Seidel third-order aberration coefficient and the Hu moment. A skew normal Gauss model is selected for parameterized PSF geometry structure. The accuracy of the model is demonstrated with simulations and measurements for a defocused infrared camera and a single spherical lens digital camera. Compared with optical software Code V, the visual results of two optical systems validate our analysis and proposed method in size, shape and direction. Quantitative evaluation results reveal the excellent accuracy of the blur kernel model.

굴절/회절 하이브리드 렌즈 적용 슬림 모바일 렌즈 설계 (Slim Mobile Lens Design Using a Hybrid Refractive/Diffractive Lens)

  • 박용철;주지용;이준호
    • 한국광학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.281-289
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    • 2020
  • 본 논문은 하이브리드 굴절/회절광학소자를 이용한 초슬림 모바일 카메라 렌즈를 보고한다. 먼저 앞서 보고된 23개의 광학 설계 사양 분석을 통해 전장길이(total track length) 최소화를 위하여, 광시야 렌즈 설계에서 일반적으로 적용되는 음(-)의 렌즈를 제1렌즈로 사용하는 리트로포커스(retrofocus) 타입이 아닌, 양(+)의 렌즈가 제일 먼저 선행하는 텔레포토(telephoto) 타입을 선택하였다. 이후 초기 최적 설계 및 제르니케 다항식 기반 수차 분석을 통한 보정 설계를 진행하였으며, 보정 설계 과정에서 잔여 구면색수차(chromatic spherical aberration)의 효과적 제거를 위하여 굴절 및 회절이 결합된 하이브리드 렌즈 1매를 적용하였다. 적용된 최종 설계는 하이브리드 렌즈 1매 포함 총 6매의 렌즈를 이용하여 F/2.0, 화각 90°, 유효초점길이 2.23 mm, 전장길이 3.7 mm를 달성하였고, 결과적으로 1.7의 낮은 전장길이 대 초점길이 비 즉, 텔레포토비(telephoto ratio)를 달성하였다. 동일 전장길이를 갖는 하이브리드 렌즈 미적용 비교 설계 대비, 공간주파수 180 cycles/mm에서 MTF 값이 중심 시야에서는 63%에서 71~73%로 약 8~10% 개선되었고, 0.5, 0.7, 0.9 시야에서도 2~3% 개선되었다. 또한, 가공성 및 회절 패턴에 의한 산란 등을 고려하였을 때 조리개에 위치한 렌즈가 하이브리드 렌즈로 적절함을 알 수 있었고, 이 경우 2개의 회절존으로도 성능 개선이 확인되었다.

광선추적방식을 적용한 비구면 렌즈 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Asperical Lens by using Ray Tracing Method)

  • 김수용;박정우;서상하;이승수;전언찬
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.2019-2023
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    • 2005
  • A aspheric lens is one a key point optical element in the optical industry. The feature of a aspheric lens is not to have the spherical aberration. A aspheric lens is also essential element for high-precision and light-weight in the optical machine. Generally it have been used in a tailor progression an aspheric lens modelling much. In this study we applied a lay back-tracer using a index of refraction to draw a creative aspheric lens. And we executed a comparison experiment for refraction situation of shape and straightness experiment to inspect the drawn aspheric lens in this study

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비구면렌즈 가공 및 검증에 관한 연구 (A Study on the Manufacturing and Verification for the Aspherical Lens)

  • 한민식;김세민;박재덕;김순경;전언찬
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1591-1596
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    • 2005
  • In this paper, we designed the aspheric lens by mathematical methods which are solved by refractive index. Based on these mathematical method, we manufactured the aspheric lens. Because of the usefulness of manufacturing, we used the acryl as the material. And we used a high speed machine to manufacture the aspheric lens. Also it sits in judgment the aberration of spherical distribution by using the grid fringe. Asource of laser produced by laser sheet generator passed the optical system of the aspheric lens. Though a character is to verify that the accuracy of the aspheric lens by experiment of the straight character.

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Polymer Deformable Mirror for Optical Auto Focusing

  • Wang, Jen-Liang;Chen, Tyng-Yow;Liu, Chingwei;Chiu, Chen-Wei Edward;Su, Guo-Dung John
    • ETRI Journal
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    • 제29권6호
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    • pp.817-819
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    • 2007
  • A low-stress organic polymer membrane is proposed as a deformable mirror that can be incorporated into a cellular phone camera to achieve auto focusing without motor-type moving parts. It is demonstrated that our fabricated device has an optical power of 20 diopters and can switch focus in 14 ms. The surface roughness of the organic membrane is measured around 15 nm, less than ${\lambda}$/20 of the visible light. With curve fitting, we found that the actuated membrane is almost parabolic in shape, which leads to less aberration than spherical surfaces. It is suitable for reflective-optics systems.

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잔류수차가 있는 유한 가우스 동의 회절진폭 분포 (Diffraction Amplitude Distribution of Finite Gaussian Pupil with Residual Aberrations)

  • 송영란;이민희;이상수
    • 한국광학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.142-145
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    • 1998
  • 가우스 함수로 진폭변조한 우인한 가우스 동에 작은 Seidel 제 1차 수차가 있을때의 회절진폭 분포를 해석적으로 구하였다. 즉, 무수차 가우스 동의 회절진폭 분포와 수차에 의한 회절효과의 함으로 구하였다. 각 수차의 표현은 파면수차함수의 환산좌표를 공간각주파구로 대치하여, 수차에 의한 회절상을 되풀이 공식(recurrence formula)으로 구하였다.

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열상장비용 직병렬주사광학계 (A Serial-Parallel Scanner Optics for Thermal Imaging System)

  • 김창우;김현숙;홍석민;김재기
    • 한국광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.212-216
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    • 1994
  • 원적외선 영역인 $8-12.\mu$m 대역의 열상장비 주사광학계를 설계 제작하였다. 검출기로 5개 소자의 SP-RITE HgCdTe를 사용하는 직병렬 주사를 위해 수평 및 수직주사에는 각각 회전다면거울과 진동평면거울을 사용하였으며, 주사연결거울로는 구면거울을 사용하여 주사거울의 크기 및 입사동에서의 동수차를 최소화 하였다. 주사광학계는 $40^{\circ}\times26.67^{\circ}$의 넓은 주사시야를 갖는다. 회절 변조전달함수의 계산결과 회절한계의 성능을 만족하였으며 제작 및 시험 결과 고분해능의 열영상을 얻을 수 있었다.

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Objective Assessment of Visual Quality and Ocular Scattering Based on Double-pass Retinal Images in Refractive-surgery Patients and Emmetropes

  • Kim, Jeong-mee
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권6호
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    • pp.597-604
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    • 2019
  • This study was performed to evaluate objective visual quality and ocular scattering in myopic refractive-surgery patients, compared to emmetropes. Optical vision-quality parameters (modulation transfer function (MTF) cutoff and Strehl ratio) and objective scattering index (OSI) were measured using an optical quality analysis system (OQAS II) based on the double-pass technique. In all subjects, the higher the MTF cutoff and Strehl ratio, the lower the OSI and ocular higher-order aberrations (HOAs). The MTF cutoff and Strehl ratio for the laser-assisted subepithelial keratectomy (LASEK) group were lower than those for the emmetropia group, while the OSI, ocular HOAs, and spherical aberration (SA) for the LASEK group were higher than those for emmetropia group. Ocular scattering would be one of the important factors in regard to visual quality. Therefore, the quality of the retinal image in the LASEK patients has been shown to reduce the quality of vision more than in the emmetropes.